继电保护课教案（№2）授课教师：钱嘉
浙西电力教育培训中心课时教案
授课时间：2010年1月日
第二章、高压输电线路的保护
第一节35kV～66kV线路保护
35kV～66kV线路保护（三段式电流保护；三段式距离保护；光纤电流差动保护）
一、相间故障的三段式电流保护
（一）、定时限过流保护(Ⅲ段)
1、工作原理
A1B2C3K1
1QF2QF3QF
K1点短路，保护1、2、3启动，但按选择性的要求，离故障点K1最近的保护装置3动作跳3QF，故障切除，短路电流消失，保护返回1、2、3返回。
2、过电流保护动作值整定
动作电流：按躲过最大负荷电流计算
IdZ=K K I fhzd/K f（一次值）Idj=K K K j I fhzd/N LH K f（二次值）
动作时间：按阶梯原则整定
t1=t2+△t,△t=0.3-0.5S
t1
t2
t3
3、保护范围：至少保护到下一线路的末端。
4、过电流保护的灵敏度校验
K L1远=Idcmin/Idz
K L1近=Idbmin/Idz
（二）、瞬时电流速断保护（Ⅰ段）
1
1QF2QF3QF
~
Idl
I dz
Idbmax
L 2、动作值整定
动作电流：按线路末端最大三相短路电流整定
I1dz=K K I db max
动作时间：t=0S
3、保护范围：保护到本线路的一部分。
4、灵敏度KL：用保护范围占线路全长的百分数表示。
最大运行方式：保护区大于线路全长的50%。
最小运行方式：保护区大于线路全长的15-20%。
（三）、限时电流速断（Ⅱ段）
1、保护范围要求：保护线路全长及下一线路一部分，但不超出下一线路的瞬时速
断范围。
（至少保护到本线路的末端）
2、动作值：动作电流：I dz1>I dz2I dz1=K K I dz2
动作时间：t1=t2+△t=0.5S
3、灵敏度KL校验
K L=I dbmin/Idz
（四）、三段式电流保护装置
三段式电流保护组成：由瞬时电流速断、限时电流速断、定时限过电流保
护组成。
动作过程分析
1、线路末端AB两相短路：
2、线路首端AC两相短路
第二节、电网相间短路的方向电流保护
一、方向电流保护的基本原理
1、方向问题：在双侧电源及单电源环形电网，电流保护需装方向元件。
1QF2QF3QF4QF5QF6QF
方向元件的动作方向：功率方向由母线到线路
二、时限配合
T1T
T5
T2T
T6
不同动作方向保护不必考虑时限配合，相同动作方向的各保护按阶梯原则实现配合。
第三节110kV～220kV线路保护
110kV～220kV线路保护（三段式距离保护；纵联保护；光纤电流差动保护；三段式零序电流保护）
一、距离保护
（一）、距离保护的基本原理
1、距离保护：由测量故障点距离的阻抗继电器构成的保护装置。
正常运行：U/I=Ue/I fh=Z fh负荷阻抗
线路故障：U/I=Ucy/I dl=Z dl短路阻抗反应故障点至保护安装处距离。
Z dl＜＜Z fh
2、距离保护的优点：保护范围与运行方式无关。
（二）、三段式距离保护的构成及特性
1、构成
（1）电压二次回路断线闭锁元件
（2）起动元件
（3）测量元件
（4）振荡闭锁元件
（5）时间元件
2、距离保护的保护范围
距离Ⅰ段：保护到本线路全长的80%-85%。
距离Ⅱ段：保护到下一线路30%-40%。
距离Ⅲ段：至少保护到下一线路的末端。
3、距离保护的时限特性
2、阻抗继电器
全阻抗继电器方向阻抗继电器偏移特性阻抗继电器
（三）、电压互感器二次回路断线的影响
电压互感器二次回路断线，距离保护失去电压，阻抗继电器动作，保护可能
误动。
断线闭锁装置在电压互感器二次回路断线时，将距离保护闭锁。
（四）、系统振荡的影响及振荡闭锁装置
1、振荡过程
2、振荡与短路的区别
3、系统振荡时，使振荡中心附近的电压发生变化，引起阻抗继电器误动，同时振
荡使距离保护的起动元件动作，使距离保护误动。
4、振荡闭锁装置的构成及闭锁方式
系统发生短路，无论系统是否振荡，开放距离保护。
系统振荡但无短路，将距离保护的一、二段闭锁，三段不闭锁。
二、电网的接地保护
（一）、电网的接地方式及保护特点
1、接地方式：大接地系统;小接地系统
2、保护特点：大接地系统，单相接地时，采用零序电流保护动作跳断路器。
小接地系统，单相接地时，采用绝缘监察装置或小接地选线装置，动作发信。
（二）、大接地系统接地故障的特点及保护方式
接地故障的特点
1、零序分量3U O=U A+U B+U C
3I O=I A+I B+I C
正常运行及相间短路，无零序电压及零序电流。
接地故障会出现零序电压及零序电流。
2、零序分量的分布
零序电流的分布，取决于变压器中性点接地的分布情况，而与电源的数目无关。
零序电压的分布，在故障点，零序电压最大，在变压器中性点零序电压
为零。
3、大接地系统的零序保护
零序电流保护的构成：零序电流滤过器,零序电流互感器。
（三）、三段式零序电流保护
零序I段：动作电流应躲过被保护线路末端发生接地或两相接地短路出现的最大零序电流3I0
零序Ⅱ段
零序Ⅲ段
三、输电线路的高频保护
（一）高频保护的基本原理
1、高频保护：以输电线路本身作为通道，按比较线路两端电气量原理工作的保
护装置。
2、构成：高频通道，收发讯机及继电部分。
3、分类：高频闭锁方向保护：比较线路两端功率方向
相差高频保护：比较线路两端电流方向
（二）、高频通道的构成
1、高频阻波器：阻高频，通工频。
2、耦合电容器：高频收发迅机与高压线绝缘；阻工频，通高频。
3、结合滤波器：使所需高频频带的电流通过；高频电缆的输入阻抗与输电线路的
输入阻抗相匹配。
4、接地闸刀：检修或调整高频收发讯机或结合滤波器时安全措施。
5、高频电缆：减小高频信号的衰减。
6、高频收发信机：接受或发送高频讯号。
(四)、闭锁式纵联保护的基本原理
高频闭锁方向保护基本原理是比较线路两端的功率方向，保护采用故障时发讯方式。
故障线路XL-1两端保护1、2起动，发高闭信号，保护1、2功率方向为正，两端不发高频闭锁信号，保护1、2动作跳闸。
非故障线路XL-2两端保护3、4起动，保护4的功率方向为正，不发高闭信号，保护3的功率方向为负向两侧发高闭信号，保护3、4收到高闭信号，将两侧保护闭锁。